题目内容
5.某兴趣小组为了研制一台“电子秤”,找到一个力电转化传感器,该传感器的输出电压正比于受压面的正压力,实验操作时,先调节传感器输入端的电压(要求从零开始调节),使力电转换传感器在空载时的输出电压为零,而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压.(1)如图所示,E为直流电源,S为开关;R为滑动变阻器;V为电压表,在图中用笔画线代替导线连接成实验电路图.
(2)若将质量为m0的砝码放在力电转换传感器的受压面上,电压表的示数为U0;然后取下砝码,再将待测质量为m的物体放在力电转换器的受压面上,电压表的示数为U,则待测物体的质量m=$\frac{{U}_{0}}{U}•{m}_{0}$.
分析 (1)要求力电转换器的输入电压可调,并且可使电压的调节范围尽可能大,所以滑线变阻器采用分压式接法;根据题意确定输入端电路,在输出端接测量输出电压的电压表.
(2)根据测量的原理,利用示数的比值可求得物体的质量.
解答 解:(1)要求力电转换器的输入电压可调,并且可使电压的调节范围尽可能大,所以滑线变阻器采用分压式接法,如下图所示.
(2)由以上测量的原理可知,U0=km0g,U=kmg
得:m=$\frac{{U}_{0}}{U}•{m}_{0}$
故答案为:(1)如图;(2)$\frac{{U}_{0}}{U}•{m}_{0}$
点评 这是一道设计型实验题,属开放型试题中重要的一种.力电转换器是学生没有用过的新仪器,能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息,对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求.
练习册系列答案
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14.如图所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处),重力加速度为g.下列说法正确的是( )
A. | 小环刚释放时轻绳中的张力可能小于2mg | |
B. | 小环达到B处时,重物上升的高度为($\sqrt{2}$-1)d | |
C. | 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于$\frac{\sqrt{2}}{2}$ | |
D. | 小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于$\sqrt{2}$ |